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[参考译文] BQ25570:低输入阻抗正常吗?

Guru**** 2387830 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25570EVM-206, BQ25570
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1488551/bq25570-low-input-impedance-ok

器件型号:BQ25570

工具与软件:

Howdy,

我正在考虑 使用该能量收集装置进行设计、我对可能的输入源有点困惑。 推荐的设计显示了 TEG、太阳能电池或振动元件上的高输入阻抗源。

我想知道是否存在某些设计限制、无法使用极低输入阻抗源。 在目标应用中、输出存储元件是4.2V 锂聚合物电池。 具体来说、我是从一次性电池收集的能量、这些电池充满电   时具有大约100mΩ 的 ESR、在几乎耗尽时降至大约2Ω-与我认为 MΩ μ C 的建议输入设备 ESR 相比、所有这些都非常低。

问题是:极低输入阻抗 源是否可以  在没有串联电阻器的情况下用作电源输入? 我找不到任何建议这不起作用的东西、 但 EVM 注释说、在使用工作台电源时、至少要使用一个与输入电压源串联的100Ω。 有点困惑……

欢迎提出任何建议。

谢谢!

Kevin

bard-designs.com

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    尊敬的 Kevin:

    该器件 专为高阻抗源而设计、因此、建议将其与100 Ω 串联电阻和工作台电源配合使用。 这是为了模仿高阻抗源、使用您列出的等来源评估器件行为。  输入电压应至少比 VBAT_OV 低400mV。 低阻抗源将无法利用 MPPT 功能、因为输入电压不太可能下降。 低阻抗源将导致器件从输入源拉取充电器的完整逐周期电流限制。  

    此致、

    Juan Ospina

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    感谢您提供的信息 Juan。 我有两件 事,我有点困惑:

    我正在使用出厂配置为4.2V 输出的 bq25570evm-206。 我已将 VOC_SAMP 跳线设置为80%。 将/EN 跳线设置为 GND 以启用芯片。 将 VOUT_EN 设置为 GND 以禁用板载降压转换器。 EVM 板上没有其他跳线。  没有任何东西连接到 VSTOR 接线盒。

    1) 1)当我通过基本上耗尽的 AA 电池直接为 VIN 供电大约1.15V 时、我看到 VBAT 输出在空载时输出4.15V - VBAT 上没有连接-很好。 当我连接锂聚合物电池(仅充电至3.566V)后、VBAT 输出从4.15V 降至3.587V (通过7mA 为锂聚合物电池充电、并且在电池上使用34mA 消耗)-这不是我所期望的。 bq25570为什么不保持锂聚合物电池的4.15V 电压? 即使我从工作台电源向 VIN 施加3.5V 电压、输出也为空载4.15V (正常)、但当我将锂聚合物连接到 VBAT 时、电压也会降至3.822V (通过92mA 为锂聚合物充电并通过 VIN 获取115mA 电流)。 因此、似乎即使在理想条件下、VBAT 输出也 无法在低电压 锂聚合物负载下保持稳压状态。 我不理解什么?

    2) 2)当我在未连接锂聚合物电池时、将电量几乎耗尽的电池施加到输入-空载输出时、我看到 VIN 电压为1.15V。 在我连接锂聚合物负载后、VIN 降至0.87V (通过7mA 对锂聚合物充电、通过电池消耗34mA)? 同样、我一定不能理解一些东西、因为考虑到电池是低 ESR 器件、我预计 VIN 将保持在1.15V、并且 bq25570无法"魔术"地不加载预期的高阻抗输入电源。 即使我使用全新的完全充电 AA 作为 VIN、空载 VIN 也为1.63V、但当我将锂聚合物负载连接到 VBAT 时、VIN 降至1.51V (通过41mA 为锂聚合物充电、通过电池消耗121mA)。 由于 bq25570的(假定)高输入阻抗、我希望其电压保持在1.63V。

    您能解释一下以上第一大问题吗?

    谢谢!

    Kevin

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    尊敬的 Kevin:

    [报价 userid="448471" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1488551/bq25570-low-input-impedance-ok/5719860 #5719860"]1)当我通过基本上电量耗尽的 AA 电池对 VIN 直接供电大约1.15V 时、我看到 VBAT 在空载时输出4.15V -没有连接到 VBAT -棒极了。 当我连接锂聚合物电池(仅充电至3.566V)后、VBAT 输出从4.15V 降至3.587V (通过7mA 为锂聚合物电池充电、并且在电池上使用34mA 消耗)-这不是我所期望的。 bq25570为什么不保持锂聚合物电池的4.15V 电压? 即使我从工作台电源向 VIN 施加3.5V 电压、输出也为空载4.15V (正常)、但当我将锂聚合物连接到 VBAT 时、电压也会降至3.822V (通过92mA 为锂聚合物充电并通过 VIN 获取115mA 电流)。 因此、似乎即使在理想条件下、VBAT 输出也 无法在低电压 锂聚合物负载下保持稳压状态。 我不理解什么?

    如果我正确理解、您将充电器配置为在施加 VIN 时将 VBAT 充电至4.15V (这是您在 VBAT 上看到的电压)、但在连接电池时该电压会降至3.587、而不是保持4.15V 的输出。 这是预期行为、因为 VBAT 上的电压将等于电池电芯的电压。 随着电池充电、VBAT 电压将继续升高、最高达到4.15V。 VBAT 并不用于保持恒定的稳定电压、因为电池容量总是过大、无法立即为其充电至4.15V。 一旦电池电压上升至4.15V、电压调节就通过停止额外充电来发挥作用。

    您可以粗鲁地将电池建模为 RBAT 非常小且 CBAT 非常大的电路。 随着电池充电、CBAT 会缓慢增加:

    [报价 userid="448471" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1488551/bq25570-low-input-impedance-ok/5719860 #5719860"]2)再次如果我在未连接锂聚合物电池时向输入端应用电量几乎耗尽的电池–空载输出时、我看到 VIN 电压为1.15V。 在我连接锂聚合物负载后、VIN 降至0.87V (通过7mA 对锂聚合物充电、通过电池消耗34mA)? 同样、我一定不能理解一些东西、因为考虑到电池是低 ESR 器件、我预计 VIN 将保持在1.15V、并且 bq25570无法"魔术"地不加载预期的高阻抗输入电源。 即使我使用全新的完全充电 AA 作为 VIN、空载 VIN 也为1.63V、但当我将锂聚合物负载连接到 VBAT 时、VIN 降至1.51V (通过41mA 为锂聚合物充电、通过电池消耗121mA)。 由于 bq25570的(假定)高输入阻抗、我希望其电压保持在1.63V。[/报价]

    这将主要取决于输入源。 连接和未连接锂聚合物电池之间的差异在于从 输入源拉出的电流负载幅度。 当未连接电池时、从输入端拉出的电流具有非常小的静态电流(假设没有 VOUT 负载)。 较小的负载意味着 AA 的电压不会被显著下拉。  一旦连接了低于配置的4.15V 的目标电池、充电器将开始从输入源拉出大量电流、以便为目标电池充电。 根据从电源电池汲取的121mA 电流以及1.63-1.51压降、这似乎表示电阻约为1欧姆。 负载电流34mA 处产生1.15 - 0.87V 的压降、这表示电阻为8欧姆。 这个输入阻抗是 源电池和电池与充电器之间的电阻路径的一个属性、并且实际上并不是由充电器控制的。

    此致、

    Juan Ospina

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    谢谢你的彻底解释胡安! 非常感谢。

    在您的第二段中、您提到" 为了给目标电池充电、充电器将开始从输入源拉取大量电流。" 电流模式逻辑。 很有道理。 让我感到困惑的一点是、我认为 BQ25570 会调制 VIN 电流消耗、这样它就不会对太阳能电池或 TEG 等高阻抗电源施加负载。 在这些用例中、我认为 BQ25570在电源输入端"易如 反掌"、以免尝试消耗 VIN 上不提供的数百 mA 电流。 IOW、我认为 MPPT 会对输入进行采样、以确定允许 在 VIN 电源上施加多少负载、而不会使 VIN 趋稳或压降、从而导致能量传输效率低下。 本质上、我认为它会调节电流消耗、以找到能量传输的平衡点(最大电压下的最大电流)、从而实现最高 功率传输。 我明白了吗?

    如果是、那么回到上面我的2、为什么 在 VBAT 加载锂聚合物时、VIN 会从1.15V 下降到0.87V? 我认为 MPPT 的整体思路是调节电流消耗 、避免输入电压下降或下降(特别是 TEG 和太阳能电池需要的)。 否?

    谢谢!

    Kevin

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    尊敬的 Kevin:

    [报价 userid="448471" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1488551/bq25570-low-input-impedance-ok/5721515 #5721515"]如果是这样、然后回到上面的#2、为什么 当 VBAT 装有锂聚合物电池时、VIN 会从1.15V 下降至0.87V? 我认为 MPPT 的整体思路是调节电流消耗 、避免输入电压下降或下降(特别是 TEG 和太阳能电池需要的)。 否?

    MPPT 旨在防止电压降至低于可使用 VOC_SAMP 引脚配置的特定电压、但由于电流将从输入源拉出、因此需要一些压降。 对于太阳能电池、此 MPPT 点将配置为电池的最大功率点电压。

    此致、

    Juan Ospina

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    好的、 Juan。 感谢您的所有帮助!

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    很乐意提供帮助、Kevin!